[发明专利]高效降解玉米赤霉烯酮的枯草芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明公开了高效降解玉米赤霉烯酮的枯草芽孢杆菌及其应用。该枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ASAGF141，其保藏编号为CGMCC No.9463。本发明还提供了含有该保藏菌株的菌剂及其制备方法。此外，本发明还提供了所述菌株或菌剂在降解玉米赤霉烯酮中的应用。本发明所述菌株能够在短时间内将20μg/ml玉米赤霉烯酮完全降解，降解率100％。

技术领域

本发明涉及一株枯草芽孢杆菌及其在降解玉米赤霉烯酮中的应用。

背景技术

玉米赤霉烯酮(Zearalenone，ZEN)又称F-2毒素，其化学名为6-(10-羟基-6-氧基碳烯基)-β-雷锁酸-μ-内酯，是一种具有二羟基苯甲酸内酯结构的雌激素类真菌毒素，通常由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)、黄色镰刀菌(Fusarium culmorum)、克地镰刀菌(Fusarium crookwellense)等多种镰刀霉菌产生并释放到环境中。ZEN是世界上污染范围最广泛的一种真菌毒素，在欧洲、南美洲、北美洲、亚洲、非洲以及大洋洲等世界各地的谷物以及农副产品中都能检测到ZEN的存在。ZEN是由Baldwin等最先从发霉玉米中分离得到，现已知其存在11种以上的衍生物。ZEN在玉米中可以11.8mg/kg的极高浓度出现，在燕麦、小麦、大麦和高粱中也被广泛检出。ZEN一般通过污染的植物饲料等进入食物链，从而奶制品、牛肉和羊肉等中也可能以较高浓度出现，某些食物中ZEN的污染量甚至高达289mg/kg。长期以来，有关ZEN污染危害的报道很多，其具有类雌激素活性，能引起种猪等家畜或家禽生殖周期紊乱、家畜家禽早熟，给种植养殖业带来巨大损失。ZEN还具有强致癌性，导致动物和人乳腺癌、食管癌等发病率增加，成为现今癌症发病率节节上升的原因之一。目前ZEN的检测方法已较为成熟，但有关ZEN去除、转化等方面的问题迫在眉睫。

迄今为止，国内外玉米赤霉烯酮的脱除方法主要有物理处理、化学方法和生物法三大类。虽然物理、化学法处理脱毒有一定程度的效果，但其仍然存在着很多不足，比如脱毒效果不理想，可能造成若干重要营养物质的损失，化学脱毒剂残留，成本较高，等等。利用生物手段进行真菌毒素的降解则是近年来科技界研究的热点和焦点。生物方法是在温和的条件下进行处理，从而使毒素的毒性减小，具有对原料的感官性状、适口性、营养物质影响较小等优点。目前大部分国家对食品、谷物、饲料当中的ZEN含量都作了十分严格的规定，例如澳大利亚规定谷物中ZEN的含量不能超过50ng/g，意大利规定在谷物和谷类产品当中ZEN的含量不能超过100ng/g，而在法国，植物油和谷类当中ZEN的含量必须低于200ng/g。

综上所述，为解决农产品、饲料原料及饲料中ZEN污染问题，有必要从自然资源中分离筛选安全、高效降解玉米赤霉烯酮的微生物菌种，进一步研究其生物特性，毒素降解特性及降解机制，研发适用于饲料行业的玉米赤霉烯酮微生物脱毒剂，保证动物产品的食品安全，减少种植业和养殖业的经济损失。现有技术中，“一株食品级黑曲霉及其在玉米赤霉烯酮降解的应用”(中国专利公开号CN103937681A)中，将黑曲霉在适宜条件下培养5d，向其中加入终浓度为2ug/ml的玉米赤霉烯酮，48小时，降解率达到89.56％；“一株铜绿假单胞菌及其在降解玉米赤霉烯酮中的应用”(中国专利公开号CN103981134A)中，将该铜绿假单胞菌适宜条件下和终浓度为2μg/ml玉米赤霉烯酮培养72小时，降解率92.75％；“一株解淀粉芽孢杆菌及其在降解玉米赤霉烯酮中的应用”(中国专利公开号CN103981133A)中，将该株解淀粉芽孢杆菌在适宜条件下培养24小时，和终浓度为5μg/ml玉米赤霉烯酮加入MM培养基共培养72小时，降解率为95.99％。

与现有技术比较，本技术采用土壤中定向筛选得到的高效降解玉米赤霉烯酮的枯草芽孢杆菌ASAGF141，能够在短时间内(6小时)将20μg/ml玉米赤霉烯酮完全降解，降解率100％，具有降解速度快、降解完全的优点。由于该菌株可以在很短的时间内完全降解ZEN，可作为微生物脱毒剂添加到动物饲料中，在动物肠道发挥作用降解ZEN。而现有专利中菌株的降解时间均较长，不能在食物排出肠道前完全降解ZEN。

发明内容